Использование ГИС для автоматизации деятельности предприятий и организаций

Радионов Г.П., Рудов А.И., Купецкая Т.А., Мозжухин Д.А., DATA+

Рынок корпоративных ГИС

Корпоративный рынок является наиболее привлекательным для ИТ компаний. Именно на этом уровне современные информационные системы раскрывают свой богатый потенциал, обеспечивая наиболее полную отдачу вложений на их создание и развертывание. Поэтому любая серьезная ИТ компания должна предлагать решения, которые отвечают потребностям крупного бизнеса.

Корпоративный рынок – понятие разноплановое. Он охватывает предприятия и организации, которые ведут сложную хозяйственную деятельность, выраженную в виде последовательности технологических и бизнес процессов, занимаются оперативным управлением своими активами, проводят многофакторный анализ и перспективное планирование своей деятельности. При этом все большее внимание уделяется внедрению централизованных информационных систем, в которых ГИС играют роль одного из важных интегрирующих элементов.

Типичными потребителями корпоративных ГИС во всем мире являются государственные организации и частные предприятия, а также муниципалитеты и органы территориального управления. Общей чертой, характеризующей корпоративных пользователей ГИС, является широта стоящих перед ними задач, сложность внедряемого решения и масштаб ответственности за результаты внедрения ГИС.

Корпоративный рынок ГИС в странах СНГ в настоящее время быстро растет. Многие предприятия уже реализуют или планируют реализовать корпоративные проекты на основе ГИС. Наибольшую активность проявляют предприятия энергетического сектора (Лукойл, ТНК-ВР, Роснефть, Газпром, Транснефть, Казмунайгаз и др.). Активно работают также предприятия, эксплуатирующие крупные сетевые комплексы: предприятия железнодорожного и автотранспорта, электрических и трубопроводных сетей, аэропорты. Ряд крупных проектов выполняется предприятиями коммунальной инфраструктуры, органами охраны правопорядка, МЧС, некоторыми министерствами и ведомствами. Стимул к реализации проектов ГИС усиливается в связи с общим экономическим ростом в СНГ. Появляются возможности и потребность реализовать проекты, повышающие эффективность и конкурентоспособность предприятий как на внутреннем, так и на внешнем рынках.

Общий интерес к ГИС инициируется и пользователями, и поставщиками ИТ решений.

Интерес к ГИС-технологии со стороны корпоративных пользователей обусловлен несколькими причинами:

• ГИС до сих пор остается относительно новой отраслью ИТ (репутация ГИС пока не испорчена плохими примерами);
• ГИС позволяет не только получить весомый конечный результат, но и в наглядной форме отразить состояние и поведение объектов управления;
• ГИС представляет информацию и средства ее обработки в понятной естественной форме – в виде карт и схем, с возможностью выполнять пространственную выборку объектов и применять оригинальные методы анализа;
• ГИС предоставляет уникальную возможность – в удобном виде показать пространственное распределение объектов инфраструктуры или ситуацию на местности в разных масштабах, в двух- или трехмерном представлении, максимально приближенном к реальному миру.

Интерес к ГИС в среде ИТ профессионалов растет по схожим причинам: эффект новизны, неформализованные пользовательские интерфейсы и новые возможности интерпретации информации через визуальное представление. Кроме того, ГИС является частью современного информационного мейнстрима – поддерживает все современные информационные инновации: распределенные вычисления, высокую интерактивность, открытые системы и т.п., что делает ГИС очень привлекательными для разработчиков и системных интеграторов.

В целом активизация рынка корпоративных ГИС означает, что сегодня закладывается инфраструктура ГИС на годы вперед. В чем же состоят корпоративные ГИС задачи, и какие методы и инструменты для их решения предлагает компания ESRI, лидер этого рынка?

Задачи ГИС предприятия

Безусловно, множество различных задач управления предприятием решается не только средствами ГИС. Имеется целый класс информационных систем, предназначенных для управления ресурсами предприятия. Тем не менее, объединение ГИС с такими системами позволяют решать эти задачи более эффективно и комплексно.

Набор требований, предъявляемых к корпоративной ГИС, во многом зависит от специфики конкретного бизнеса. Однако у предприятий различного профиля имеется и ряд общих задач, для решения которых ГИС жизненно необходима и активно используется уже в настоящее время. Прежде всего, это задача управления активами.

Активы предприятия – это материальные и нематериальные ресурсы, средства производства, идеи, методы работы, контролируемые предприятием, которые приводят к росту бизнеса в долговременной перспективе. Эффективное управление активами является основной целью деятельности любой компании.

В чем же состоит ценность использования ГИС для управления активами?

ГИС добавляет новое качество в описание объектов и новые функции для работы с ними:

• Информацию о положении объектов в пространстве;
• Пространственные связи объектов, выражаемые через топологические отношения;
• Визуальное представление объектов, которое может изменяться в зависимости от изменения состояния параметров объектов;
• Пространственный анализ.

Типичный цикл работы с активами состоит из последовательности разного рода деятельности:

• Учет и паспортизация объектов, включающая в себя выявление объектов, описание их точного местоположения, пространственных, технологических и иных характеристик;
• Установление технологических связей и правил функционирования отдельных элементов и системы в целом;
• Оценка состояния объектов;
• Мониторинг состояния объектов – периодическое обновление параметров системы;
• Анализ состояния и функционирования объектов;
• Планирование деятельности: планирование работ, планирование складских запасов и т.д.;
• Обслуживание объектов: плановое и внеплановое (в том числе аварийное);
• Управление объектами: принятие и реализация решений.

Что предлагает ESRI для реализации корпоративных ГИС

Опыт реализации проектов в области создания корпоративных информационных систем показывает, что платформа ArcGIS компании ESRI обладает всеми необходимыми свойствами, позволяющими проектировать и создавать корпоративные информационные системы управления с высокой эффективностью:

ArcGIS – это мощная современная платформа, в которой реализовано большое количество функций, необходимых пользователям;

Возможность настраивать систему с помощью встроенных средств VBA (Visual Basic for Application) или вести разработку с использованием профессиональных средств (com, .net, C++, C#);

Широкие возможности масштабирования решений, развития их от локальных настольных к распределенным серверным системам;

Поддержка современных методов интеграции систем, работа с xml;

Возможность работать с данными из разных источников, в разных форматах, с картами в разных проекциях и системах координат;

Хорошая техническая поддержка, качественное документирование продуктов, руководства пользователя и система Справки, возможность получать консультации от специалистов ESRI.

То есть, ESRI предоставляет полный набор развитых инструментов для решения задач корпоративной ГИС на всех этапах ее создания и функционирования.

Основу корпоративной ГИС составляет мощное хранилище данных, использующее технологию ArcSDE, модели данных, серверные решения ArcGIS Server для предоставления данных, публикации пространственных данных и решений в корпоративной сети и Интернет, средства интеграции приложений ГИС с другими корпоративными информационными системами.

Рис. 1. Обработка данных геодезических измерений в ArcGIS.

Рис. 2. Трехмерное представление объектов на территории предприятия, ArcScene.

Эффективное управление корпоративными активами невозможно без точных, достоверных и постоянно обновляемых сведений о местоположении, пространственных и технологических характеристиках, техническом состоянии объектов. Формирование корпоративного банка данных об объектах управления – очень большой комплекс работ, который должен быть обеспечен качественной топографической информацией, средствами сбора и обработки геодезических данных, моделями данных, описывающими пространственные взаимоотношения и правила поведения объектов, средствами 2D и 3D визуализации (рис. 1-4). Здесь эффективно используются средства создания пространственных данных программных продуктов ArcGIS Desktop, мобильные ГИС от ESRI, специализированные инструменты, такие как ArcGIS Survey Analyst (Cadastral Editor в ArcGIS 9.2), ArcPad, Job Tracking for ArcGIS, ArcGIS Schematics, GPS Analyst for ArcGIS.

Рис. 3. Трехмерный план промпредприятия в ArcGIS.

Рис. 4. Система управления правами на объекты недвижимости на платформе ArcGIS.

Традиционно мощные средства пространственного анализа и моделирования в ArcGIS позволяют решать разнообразные технологические задачи, отражающие специфику любой отрасли.

Возможность интеграции с другими информационными системами обеспечивают современные средства разработчиков, технология поддержки Web сервисов, использование стандартов разработки и форматов данных, специализированные модули (ArcGIS Data Interoperability).

Широкая функциональность серверных продуктов, начиная с версии 9.2 объединенных под общим названием ArcGIS Server, позволяет вовлечь в работу с корпоративной ГИС очень большое число пользователей за счет разработки полнофункциональных Интернет/Интранет приложений и клиент-серверных систем.

Теперь более подробно остановимся на сравнительно новой и очень перспективной области комплексного использования ГИС на промышленных предприятиях.

Что такое EAM системы

Для решения задач управления активами в ИТ отрасли выделилось отдельное направление Enterprise Asset Management (EAM) – системы управления основными фондами предприятия на протяжении всего их жизненного цикла.

По определению аналитической компании Gartner Group, управление основными фондами (EAM) – это управленческая методология, которая позволяет увеличить производственную мощность предприятия только за счет применения ИТ, не прибегая к закупкам нового оборудования. При этом EAM-решения выступают звеном, связывающим информационно-управляющие системы уровня АСУТП и уровня бизнес-процессов предприятия.

Системы подобного класса не являются новостью на рынке корпоративных ИТ систем.

Более 25 лет назад появились системы CMMS (Computerized Maintenance Management Systems – Компьютерные системы управления ремонтами), позволяющие планировать ремонтные работы и распределять средства, затраченные на восстановление изношенного оборудования. Они были ориентированы на сокращение затрат на обслуживание оборудования и повышение производительности (коэффициента готовности). В 1990-х годах функциональные возможности большинства подобных систем значительно расширились, и Gartner Group ввела термин EAM (Enterprise Asset Management – Управление активами предприятия).

Основное отличие между системами CMMS и ЕАМ заключается в том, что последние управляют всем жизненным циклом оборудования, начиная с проектирования, изготовления, монтажа и сборки и, далее, последующего обслуживания, сервисных и профилактических работ, модернизации, реконструкции и списания. Другое отличие EAM-систем в том, что они основаны на Web и, как следствие, являются более гибкими и позволяют получать и вводить информацию удаленно, через Интернет-порталы.

Задачами EAM являются:

• Управление активами – подробное описание структуры оборудования, управление запросами на обслуживание, составление расписания и смет на работы, предупредительный ремонт;
• Управление материально-техническим обеспечением – регистрация поступления/списывания комплектующих и деталей на склад/со склада, спецификации на материалы и запчасти, заказы на поставку;
• Управление кадрами, привлекаемыми к техобслуживанию;
• Управление работами и проектами, предполагаемыми в рамках техобслуживания;
• Управление финансами, необходимыми для техобслуживания.

Использование EAM-систем приводит к увеличению срока службы оборудования, повышению производительности труда ремонтных служб, увеличению производительности оборудования, более оперативному выполнению восстановительных ремонтов, сокращению излишков складских запасов, сокращению незапланированных простоев.

К наиболее известным можно отнести следующие EAM-системы:

• Maximo – от компании MRO Software (IBM)
• Datastream – от Datastream Systems (Infor)
• Подсистемы в составе ERP (SAP, Oracle eBS, IFS)
• Avantis.PRO – от Invesys
• TRIM – от НПП «СпецТек»

Интеграция ГИС и ЕАМ

Для предприятий, обладающих большим количеством пространственно распределенных активов, таких как предприятия нефтегазовой, телекоммуникационной отраслей, ЖКХ, транспорта и энергетики, информация о местоположении объектов (основных фондов) является принципиально важной. Совместное использование ЕАМ и ГИС дает пользователям большие преимущества и предлагает дополнительные возможности управления основными фондами. К наиболее значимым преимуществам можно отнести следующие:

• Предоставление информации о точном местонахождении активов и их пространственном окружении;
• Лёгкий быстрый поиск объектов основных фондов (по адресу, относительному местоположению и т.д.);
• Выбор оптимальной последовательности технологических операций на территориально распределенных объектах при строительстве, плановых или аварийных ремонтах;
• Автоматическое определение пространственных характеристик объектов (длина, площадь и т.п.);
• Формирование маршрутных листов и оптимизация зон обслуживания;
• Использование пространственного анализа при проектировании размещения активов.

Задача интеграции и совместного использования ГИС и ЕАМ систем успешно решается, но является довольно сложной в силу ряда причин – большое количество пользователей системы, разнородность решаемых задач, большой объем информации из различных источников внутри распределенной корпоративной ИТ инфраструктуры, необходимость обработки данных в реальном времени. Основные поставщики ЕАМ-систем решают эту задачу путем создания специализированных программных модулей. Для Datastream, Maximo и SAP имеются готовые модули интеграции с ArcGIS. Функции этих модулей во много сходны, вот основные из них:

• Быстрый поиск по карте объектов основных фондов и доступ к паспортной информации;
• Создание заказ-нарядов в интерфейсе работы с картой;
• Распределение рабочей нагрузки между ремонтными департаментами;
• Составление маршрутов с учетом последовательности выполнения работ;
• Создание сводного представления данных об истории операций над объектом;
• Динамическая сегментация линейных активов на карте;
• Поддержка Web-сервисов.

Интеграция Datastream и ArcGIS

В состав базового программного обеспечения Datastream входит модуль GIS Integration, обеспечивающий двустороннюю интеграцию с программными продуктами ArcIMS, ArcGIS Desktop – то есть возможность работы с модулем как из интерфейса Datastream, так и из интерфейсов продуктов ArcGIS (рис. 5).

Рис. 5. Модуль интеграции ArcGIS и ПО Datastream.

Интеграция Maximo и ArcGIS

Существует несколько разработок компаний – партнеров MRO Software:

Разработка компании ActiveG – MapEngineWeb для ArcGIS Desktop и ArcIMS (рис. 6)

Рис. 6. Модуль интеграции MapEngineWeb для ArcGIS/Maximo.

Разработка компании Interloc Solutions – GIS/Maximo Integrator для ArcGIS Desktop, ArcIMS

В настоящее время компания MRO Software ведет разработку модуля интеграции Maximo и ArcGIS Server 9.2.

Интеграция SAP ТОРО и ArcGIS

Разработка средств интеграции программных продуктов ArcGIS и SAP TOPO ведется довольно давно как самой компанией SAP, так и партнерами. Наиболее известное решение, обеспечивающее широкую функциональность, – программный продукт Impress for GIS от компании Impress (рис. 7).

Рис. 7. Модуль интеграции Impress for GIS.

Заключение

Таким образом, ГИС-технология играет важную роль в поддержке повседневной деятельности и решении задач стратегического планирования развития предприятий разных отраслей и видов деятельности. Многие предприятия используют эту технологию как для разработки самостоятельных корпоративных ГИС, так и в качестве важного элемента комплексных информационных систем управления своими активами и ресурсами. Некоторые примеры подобных разработок приведены в статьях этого номера ArcReview.